Jadrová energia – Čo s tou vodou z Fukušimy?
Japonská vláda sa rozhodla vypustiť nahromadené odpadové vody z Fukušimy do Tichého oceánu. Časť japonskej (a aj medzinárodnej) spoločnosti je z toho iritovaná a bežní ľudia opäť vystrašení. Ale, oprávnene?
Ale je to naozaj všetko tak, ako nám to servírujú v novinách? Pozrime sa teda spoločne, ako to teda naozaj v skutočnosti je....
Podľa oznámenia agentúry AP News zverejneného v piatok - 9. apríla 2021, japonská vláda čoskoro oznámi definitívne rozhodnutie zbaviť sa nahromadenej odpadovej vody z havárie na jadrovej elektrárni (JE) Fukušima Daiči-ini jej kontrolovaným dlhodobým vypúšťaním do Tichého oceánu. Rozhodnutie sa prijíma už roky a riadi sa usmerneniami skupiny odborníkov vymenovaných vládou v „Podvýbore pre zaobchádzanie s upravovanou vodou ALPS“ (Podvýbor ALPS, Advanced Liquid Processing System = ALPS – teda v preklade „Pokročilý systém spracovania tekutín“).
Je to samozrejme dilema.
Energetická spoločnosť (a majiteľ) JE - Tokyo Electric Power Company (TEPCO) v súčasnosti skladuje okolo 1,2 milióna metrov kubických upravenej odpadovej vody vo viac ako 1 000 veľkých zásobníkoch v areáli JE Fukušima Daiči-ini. Táto odpadová voda je pochopiteľne posledných pár rokov v centre pozornosti, aj preto, lebo súčasné prognózy ukazujú, že skladovacia kapacita sa do roku 2022 vyčerpá. Pozornosť sa zvýšila hlavne za posledný rok, aj preto, že Podvýbor pre ALPS vydal komplexnú správu, v ktorej prezentoval preskúmané najlepšie možnosti zneškodnenia odpadovej vody. Podvýbor pre ALPS zdôraznil, že „téma nakladania s upravenou vodou je jednou z najdôležitejších úloh vyraďovania JE Fukušima Dai-iči z prevádzky, o ktorej sa diskutuje už od roku 2013.“ Takéto publikovanie tejto správy o vládnom rozhodnutí zbytočne komplikuje práce vyčistenia areálu JE a hlavne akceptáciu verejnosťou, a to aj z doterajšieho dôvodu neschopnosti efektívne komunikovať o nízkom riziku spojenom so spracovaním, riedením a vypúšťaním vody v priebehu niekoľkých rokov. Náročky ešte raz opakujem - o nízkom riziku spojenom so spracovaním, riedením a vypúšťaním vody v priebehu niekoľkých rokov!
Tento problém akceptácie verejnosťou je veľmi poznačený (zhoršovaný) článkami publikovanými rôznymi spravodajskými kanálmi (väčšinou hľadajúcimi iba senzácie a škandály) a to bez akejkoľvek súvislosti (týchto) serióznych rozhodnutí ktoré sú založené na vážnych vedeckých a technických znalostiach.
Pokrytie spravodajstvom:
Komunikácia o tejto problematike mnohých v japonskej (ale aj medzinárodnej) spoločnosti odradzuje, bojujúc v ťažkom boji proti dezinformáciám a polopravdám. Piatkový príbeh dokonca takej renomovanej medzinárodnej spravodajskej agentúry akou AP News bezpochyby je - je taký typický – síce neuvádza nič nesprávne (teda inak povedané neklame!), ale vynecháva určité súvislosti (napríklad časový harmonogram likvidácie a zavedené procesy spracovania), čim ponúka (vlastne ani neponúka, ale priamo poskytuje) čitateľovi neúplný obraz o rozhodnutí odporúčanom Podvýborom pre ALPS a schválenom Medzinárodnou agentúrou pre atómovú energiou (MAAE) Agentúrou ANS.
Napríklad už samotný začiatok článku je jasným príkladom: „Japonská vláda sa rozhodla zlikvidovať obrovské množstvo upravenej, ale stále rádioaktívnej vody skladovanej v nádržiach v havarovanej jadrovej elektrárni Fukušima vypustením do Tichého oceánu.“ V článku nie je jasne uvedené, že dokončenie tohto uvoľnenia bude trvať mnoho rokov, aby bola voda dostatočne zriedená, aby sa dodržala úroveň vystavenia žiareniu hlboko pod úrovňou radiácie v prirodzenom pozadí. Ďalej správa AP uvádza iba veľmi slabú zmienku o sofistikovaných procesoch úpravy vody používaných v jadrovej elektrárni Fukušima Daiči-ini, pričom vodu označuje ako „upravenú“, ale zavádzajúco tvrdí, že „rádionuklidy vybrané na čistenie“ je možné odstrániť. V skutočnosti viacnásobné procesy úpravy odstránia viac ako 60 rádionuklidov a ponechajú iba trícium na úrovniach v rámci platných predpisov. Ako bolo diskutované v marcovom vydaní Nuclear News, TEPCO už desať rokov od havárie drží milióny ton vody buď z podzemnej vody hromadiacej sa v budovách, alebo z chladiacej vody, ktorá bola kontinuálne vstrekovaná do troch poškodených reaktorov.
Čistenie odpadových vôd v JE Fukušima Dai-iči.
Spomínaná odpadová voda vyžaduje neustále spracovanie, aby sa odstránili kontaminanty ako cézium a stroncium spolu s ďalšími rádioaktívnymi nuklidmi. Na dokončenie tohto procesu spoločnosť TEPCO používa dva počiatočné systémy na odstraňovanie cézia s názvom Kurion a SARRY, ktoré odstraňujú až 99,99 percenta cézia, po ktorých nasleduje systém odsoľovania, ktorý čistí vodu, ktorá sa má opätovne použiť ako chladivo. Odpad z procesu odsoľovania sa potom premiestni do skladovacích nádrží, aby sa spracoval ďalším systémom, pokrokovým systémom na spracovanie tekutého odpadu (podľa toho sa aj potom volá „voda upravená pomocou ALPS“).
Je to dlhodobý a mnohostranný problém.
Spomedzi všetkých konfliktov a následkov katastrofy JE Fukušima Dai-ichi je otázka kontaminovanej vody jednou z najkomplikovanejších, najspornejších a potenciálne dlhodobých. Je to mnohostranný problém, ktorý má svoj pôvod v prítoku podzemnej vody do poškodených budov reaktorov. Každý deň bolo z dôvodu nutnosti do poškodených reaktorov prečerpávané veľké množstvo vody, aby ich ochladili. Spracovaním vody aj vtedy odstraňovali soľ a väčšinu rádionuklidov a vodu recirkulovali späť do reaktorov. Ak by už do suterénov reaktorov neunikala žiadna ďalšia voda, mohlo by to fungovať v podstate ako uzavretá slučka.
Vyobrazenie viacerých zariadení na úpravu vody v lokalite Fukušima Dai-iči
Tieto pokrokové systémy ALPS odstraňujú celkovo z vysoko rádioaktívnej vody 62 rôznych rádio-nuklidov, ako je cézium-134, cézium-137, stroncium-90 a jód-129. Treba vnímať (ale to je žiaľ novinármi prehliadané) že proces je natoľko efektívny, že výsledné hladiny týchto rádio-nuklidov vo vode sú výrazne pod medzinárodnými regulačnými normami a limitami.
Ale aj keď proces ALPS odstraňuje väčšinu nebezpečných izotopov, jeden predsa len nedokáže odstrániť a to je: - trícium.
Podľa Spoločnosti pre fyziku zdravia je však trícium „považované za jeden z najmenej škodlivých rádionuklidov“.
Áno, je pravdou, že hladiny trícia v upravenej vode zo skladovacích nádrží sú podľa TEPCO na vyšších úrovniach, ako umožňujú regulačné limity.
Ale je tiež nespornou pravdou, že prakticky všetky prevádzkované jadrové elektrárne po celom svete, ktoré sa s podobnou otázkou nutne stretávajú, tento kvázi problém riešia riedením a vypúšťajú tríciovú vodu do životného prostredia ako samozrejmosť – ale pochopiteľne všetko pod prísnym dohľadom regulačných orgánov.
Problém je objem.
Ale objem, ktorý sa rovná ďalšiemu prítoku podzemnej vody, je potrebné z recirkulácie odstrániť. Je to tak nastavené, aby odstránili všetky rádionuklidy okrem trícia, rádioaktívnej formy vodíka (H-3), a voda je uskladňovaná v dnes už z fotografií známych radoch nádrží v Dai-ichi. Čiastočne účinná podzemná hrádza zamrznutej zeme spolu so systémom podzemných čerpadiel síce znížila objem, ktorý je potrebné odstrániť, zo zhruba 400 kubických metrov za deň na približne 150 - 200 kubických metrov (aj keď pri silnom daždi podstatne viac). V roku 2018 to bolo asi 850 veľkých nádrží, ktoré dokázali skladovať 850 000 ton tríciovanej vody a spoločnosť TEPCO vie že to nemôže takto byť do nekonečna, a že to bude musieť raz definitívne vyriešiť. Už v roku 2014 odporúčala Medzinárodná agentúra pre atómovú energiu – MAAE-IAEA ako najbezpečnejší postup kontrolované uvoľňovanie tejto vody do oceánu a podobné odporúčania vydala aj Japonská agentúra pre jadrovú reguláciu (NRA). Pracovná skupina pre túto otázku, ktorú japonská METI v roku 2013 zvolala, preskúmala podrobne päť možností, medzi ktoré patrí odparovanie a uvoľňovanie do atmosféry, uvoľňovanie do atmosféry ako plynného vodíka, vstrekovanie do hlbokých geologických vrstiev, skladovanie v podzemí a riedenie a vypúšťaním do oceánu. Skupina z dôvodu nákladov, dostupnej technológie, požadovaného času a bezpečnosti vo svojej záverečnej správe vydanej v júni 2016 dospela k záveru, že postupné vypúšťanie spracovanej vody do oceánu je najmenej závadné riešenie!
Spoločnosť TEPCO dala jasne najavo, že je to aj jej preferencia, a v júli 2017 predseda spoločnosti Tokyo Electric Power Company Holdings, Inc. Takaši Kawamura, verejne vyhlásil, že rozhodnutie o uvoľnení tríciovanej vody už bolo urobené. Mnoho ľudí však bolo znepokojených, najmä rybárov vo Fukušime, ktorí očakávali konzultáciu, a spoločnosť vtedy okamžite radšej ešte ustúpila. Zatiaľ nebolo oficiálne oznámené žiadne rozhodnutie. Dôvodom oneskorenia rozhodnutia je veľmi odôvodnené očakávanie silného odporu verejnosti.
Opozícia.
Najsilnejšia a najvýznamnejšia opozícia proti vypúšťaniu vôd do oceánu pochádza z rybárskych družstiev vo Fukušime, ktoré samozrejme v dôsledku katastrofy nesmierne utrpeli. Vlna cunami zničila nielen ich prístavy a rybárske flotily, ale po tom, čo v roku 2011 japonská vláda zakázala predaj 44 morských druhov z dôvodu čiastočnej rádioaktívnej kontaminácie sa im zrútil aj ich trh s rybami. Ale zdá sa, že si japonská verejnosť neuvedomuje, že od tých čias ako bolo toto nariadenie uplatnené už uplynulo mnoho rokov a už od roku 2015 (teda už šesť rokov po sebe) je percento morských produktov vo Fukušime presahujúcich prípustnú hladinu rádioaktívneho cézia 100 Bq / kg v skutočnosti nulové.
Ľudia však, po svojich historických skúsenostiach, majú svoju pravdu, keď sú k tomu skeptickí, veď politici sú všade na svete rovnakí, a bežní ľudia im veria málo.
Ale stav rádioaktívneho merania morských produktov bol už mnoho krát oficiálne potvrdený testovaním aj nezávislých výskumníkov, ako aj doplňujúcimi testami, ktoré boli vykonané nezávisle na žiadosť skupín občanov. Testovanie sa vykonáva pre každú morskú odrodu podľa jednotlivých lovných rybárskych revírov a keďže sa postupne preukázalo, že vyhovujú požiadavkám, už v roku 2018 bolo 34 zo 44 z pôvodne zakázaných odrôd morských plodov povolených späť na trh. Vďaka postupnému zlepšovaniu dôvery spotrebiteľov sa teda trh s morskými plodmi vo Fukušime pomaly zlepšoval.
Ale rybárske spoločnosti vo Fukušime sa stále (asi aj čiastočne oprávnene) obávajú, že ak sa tríciovaná voda vypustí do oceánu, výsledná chaotická a panikárska reakcia (bez ohľadu na realitu) spotrebiteľov opäť úplne zničí ich živobytie.
Rozhodovací proces.
Japonské ministerstvo METI (Ministry of Economy, Trade and Industry), má právomoc v rozhodnutiach nad únikmi kontaminovanej vody z jadrových reaktorov, ako je Dai-ichi, pretože je celkovo zodpovedná za dohľad nad systémami výroby energie vrátane následkov nehôd. Japonský jadrový dozor NRA (Nuclear Regulation Authority), ktorý je zase súčasťou ministerstva životného prostredia, má osobitnú jurisdikciu pre jadrovú energiu a jeho hodnotenia a usmernenia sú tiež mimoriadne dôležité. Ale rozhodnutie, či sa má tríciovaná voda uvoľniť alebo nie, je v konečnom dôsledku na rozhodnutí TEPCO. Hovorca spoločnosti TEPCO vysvetľoval, že vládne pokyny a odporúčania sa berú veľmi vážne a že spoločnosť sa veľmi snaží splniť vládne očakávania. Tieto odporúčania však v konečnom dôsledku nie sú záväzné. TEPCO ale dúfa, že „dostanú zelenú“ aj od METI a NRA, a všetky tieto rozhodnutia jemne odďaľujú v nádeji, že bude možné získať súhlas aj s rybárskymi družstvami.
Na prvý pohľad táto nádej nie je úplne neopodstatnená, pretože existuje dôležitý precedens.
Rybárske družstvá totiž už niekoľko rokov schvaľujú vypúšťanie vody z dvoch konkrétnych zdrojov na mieste v Dai-iči.
Jedným z nich je obtokový systém do systému reaktorov, ktorý zachytáva podzemné vody ešte predtým, ako sa voda dostane do oblasti reaktorov. A druhým je systém podzemného odtoku, ktorý čerpá vodu z oblasti okolo reaktorov. V obidvoch prípadoch má voda relatívne nízku úroveň rádioaktívnej kontaminácie a je upravená odstránením rádionuklidov. Potom je ešte testovaná spoločnosťou TEPCO a tretími nezávislými stranami (JAEA a Japonské centrum pre chemickú analýzu). Ak je rádioaktivita nižšia ako dobrovoľne stanovené cieľové hladiny TEPCO 1 Bq / L pre Cs137 a Cs134, 5 Bq / L pre Gross beta (vrátane stroncia) a 1500 Bq / L pre trícium - všetky sú mnohonásobne nižšie než limity pre pitnú vodu stanovené WHO - rybárske družstvá súhlasia s jej uvoľnením. Táto dohoda platí už od roku 2014 pre obtokovú vodu a od roku 2015 pre podzemnú vodu.
Zdá sa, že to všetko zatiaľ fungovalo hladko, k roku 2018 už bolo uvoľnených (vypustených) viac ako 350 000 ton obtokovej vody a asi 500 000 ton podtečenej vody. Účasť tretích strán na monitorovaní bola kľúčovým bodom k získaniu dôvery v merania.
Ale veď to nie je nič nové....
Samozrejme, trícium v nádržiach v Dai-iči je však rádioaktívnejšie ako obtoková, alebo drenážna voda. Úrovne koncentrácie trícia v nádržiach sa pohybujú od asi 0,5 do 4 miliónov Bq / l, spolu asi 0,76 PBq (bilión Bq). Zatiaľ sa neurobilo sa žiadne rozhodnutie o množstve, ktoré sa pravdepodobne vypustí za deň, ale technické a nákladové odhady vychádzajú zo 400 metrov kubických (ton) za deň, čo sa zhruba rovná maximálnemu dennému prítoku podzemnej vody. Očakáva sa, že to bude pokračovať asi päť rokov.
Podľa scenárov, o ktorých sa diskutuje, predtým, ako sa vypustí do oceánu by sa tríciovaná voda zriedila na 60 000 Bq / L.
Áno pre laickú verejnosť, či odporcov jadrovej energie sa toto samotné číslo sa javí ako alarmujúce, ale v skutočnosti to tak vôbec nie je.
Hodnota trícia 60 000 Bq / L je úroveň koncentrácie, ktorá sa v Japonsku dávno, už po celé desaťročia zákonne povoľuje vypúšťať z japonských jadrových elektrární a zariadení na prepracovanie jadrového paliva, ako je Tokai-mura.
Je to veľa, alebo málo? No tak sa na to spolu pozrime:
Samozrejme, že bežnú verejnosť je potrebné chápať, jadrovej energii nerozumie, jednotiek v ktorých sa rádioaktivita počíta je viac, a kto by im mal rozumieť, že? A samozrejmé je aj to, že predstava akejkoľvek radiácie vychádzajúcej z jadrovej havárie je znepokojujúca. Tak ako to teda je?
Ľudia si to vlastne neuvedomujú (pretože to ani je potrebné), že všetci ako žijeme na Zemi absorbujeme bezpečne malú hladinu žiarenia každý deň. Všetko okolo nás, rastliny, skaly a dokonca aj ľudské telá vydávajú žiarenie. Napríklad aj úplne všetky stavebné materiály obsahujú rôzne množstvá prírodných rádioaktívnych nuklidov. Teda je to nielen okolo nás a aj v nás.
Najviac používané jednotky v tejto súvislosti sú Becquerel (Bq) a Sievert (Sv).
Jednotka 1 Bq = 1 Becquerel, je prípad emisie alebo rozpadu žiarenia za sekundu. Jeden becquerel je extrémne malé množstvo rádioaktivity, takže hodnoty uvádzané v tejto jednotke sú vždy veľmi veľké (a pre laikov priam odstrašujúce).
Druhá jednotka je Sievert, to je odvodená jednotka dávky ionizujúceho žiarenia v systéme SI a je mierou zdravotného účinku nízkych úrovní ionizujúceho žiarenia na ľudský organizmus. A presne opačne k jednotke Becquerel (Bq) - Sievert (Sv) je fakticky veľmi veľká jednotka „rádioaktivity“.
Inými slovami, Becquerel je jednotka rádioaktivity a zameriava sa na to, odkiaľ žiarenie pochádza, a Sievert je jednotka dávky vystavenia žiareniu, ktorú človek dostane, a používa sa s ohľadom na to, čo je konkrétne vystavené žiareniu, teda na ľudské telo. Vzťah medzi nimi je trošku komplikovanejší, pretože to ešte záleží aj na ďalších faktoroch (konverzného, dávkového a inhalačnej tabuľky). Zjednodušene povedané, potom je sumárne relevantná účinná získaná dávka tzv. viazaná dávka, teda dávka vyhodnotená na celý život človeka. A toto hodnotenie závisí od spôsobu požitia a cesty, ktorú vedie žiarenie cez telo človeka (vonkajšie ožiarenie, vdýchnutie, prehltnutie).
Dosť komplikované, že? No tak to zjednodušme.
Nesledujúce hodnoty sú približné (pre lepšie pochopenie čitateľov, z ktorých bude určite dosť veľká časť aj prekvapená...).
Koľko žiarenia je však teda normálne?
Celosvetové priemerné koncentrácie rádia, tória a draslíka v zemskej kôre sú asi 40 Bq kg-1, 40 Bq kg-1, respektíve 400 Bq kg-1.
Naše vlastné ľudské telo (priemerného človeka) obsahuje asi 7000 Bq.
Priemerný banán obsahuje asi pol gramu draslíka (K-40), takže jeho konzumácia predstavuje pre toho kto ho zjedol asi 15 Becquerelov rádioaktivity.
Jeden kilogram našej obľúbenej rannej kávičky obsahuje cca 1000 Bq, tak isto ako kilogram granitu.
Jeden kilogram popolčeka z klasickej uhoľnej elektrárne obsahuje cca raz toľko, teda 2000 Bq.
Vzduch v austrálskom dome s rozlohou 100 metrov štvorcových (kvôli Radónu) obsahuje 3000 Bq.
1 kg poľnohospodárskeho superfosfátového hnojiva už obsahuje cca 5000 Bq.
Jeden detektor dymu, ktorý používate v domácnosti ako protipožiarnu ochrannú signalizáciu (s Ameríciovým zdrojom) obsahuje cca 30 000 Bq, teda 30 kBq.
Jeden kg uránovej rudy vydolovanej v Austrálii, (s koncentráciou 0,3% U) obsahuje 500 000 Bq, teda 500 kBq.
1 kg nízkoaktívneho rádioaktívneho odpadu predstavuje cca 1 000 000 Bq, teda 1 MBq.
Jeden kg uránovej rudy vydolovanej v Kanade (podľa koncentrácie) môže obsahovať až uje 25 000 000 Bq, teda 25 MBq.
Typický rádio-izotop, ktorý použijú v nemocnici, keď Vás budú vyšetrovať na lekársku diagnostiku obsahuje 70 000 000 Bq, teda 70 MBq.
Svetelný luminiscenčný znak EXIT (Východ) vyrobený v 70.tich rokoch môže obsahovať až 1 000 000 MBq.
Typický rádio-izotopový zdroj použitý na lekársku terapiu, keď má niekto napríklad nádorové ochorenie môže obsahovať až 100 000 000 MBq, teda 100 TBq.
A pri tom napríklad - 1 kg 50-ročného starého vysoko-vitrifikovaného (zaliateho do skla) jadrového odpadu môže obsahovať desať násobne menej – teda 10 000 000 MBq, teda 10 TBq.
Samozrejme, že je to pre ľahšie porovnanie zjednodušené.
Veď napríklad aj keď je vnútorná rádioaktivita uránu rovnaká, dávka žiarenia, ktorú dostane niekto, kto zaobchádza s kilogramom uránovej rudy vysokej kvality, bude oveľa vyššia ako pri rovnakom vystavení kilogramu separovaného uránu, pretože uránová ruda obsahuje množstvo krátkodobých produktov rozpadu.
Teda dávka žiarenia. Vzhľadom k tomu čo sme uviedli v predošlých bodoch potom vychádza že:
Spať v noci vedľa nášho milovaného človeka znamená že dostaneme dávku 0,05 mikroSievert (mSv).
Ako sme už spomenuli zjedenie jedného banánu (asi 15 Bq) bude potom približne predstavovať dávku 0,1 mSv.
Keby sme bývali asi 75 km od klasickej uhoľnej elektrárne dostaneme za rok dávku asi 0,3 mSv.
Keď nám v nemocnici urobia röntgen jednej ruky dostaneme dávku cca 1 mSv. Takú istú dávku (1 mSv) dostávali naši rodičia za rok, keď pozerali ešte staré televízory s katódovými monitormi.
Ak navštívite v USA Colorado Plateau (hory od 1,500 do 3,350 m nad morom), tak za jeden deň dostanete dávku 1,2 mSv.
Panoramatická snímka vašich zubov vás u dentistu vyjde na dávku 5 mSv.
Celosvetová približná priemerná denná dávka človeka za jeden deň z prírodného pozadia je 10 mSv.
A takto by sme mohli pokračovať.....
Ročná dávka z nášho vlastného tela (z draslíka K-40) je 390 mSv.
Celková dávka pre typický mamograf s 2 zobrazeniami každého prsníka asi 0,4 miliSievertov (mSv). Ale dôkladnejšie mamografické vyšetrenie už môže byť aj 3 mSv, teda 3000 mSv.
Normálna priemerná ročná dávka človeka (asi 85 percent z prirodzeného pozadia a ostatné je skoro všetko z medicíny) je cca 3,65 mSv.
CT vyšetrenie pľúc nám dá 5,8 mSv.
Pokračovanie bude v ďalšom článku k tejto téme....
